如图所示,足够长的金属导轨MN、PQ平行放置,相距为L,与水平面的夹角为θ=30°,整个空间存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B.质量均为m、电阻均为R导体棒ab、cd静放在导轨上,棒ab、cd与导轨间的滑动摩擦因数
,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,导轨电阻不计.现给棒ab一个沿斜面向上的初速度,棒ab沿斜面向上的运动过程中,棒cd始终保持静止,棒ab、cd与导轨接触良好,求:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/7/16/1989574361833472/1992019051118593/STEM/e6fe78fcb5784907b76247acdf9a7ed3.png?resizew=221)
(1)棒ab初速度的最大值;
(2)棒ab以(1)问的初速度开始滑行,沿导轨向上滑行的最大距离为s,求ab棒上滑的过程中棒cd中产生的热量(不计电磁辐射).
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/34bc6f0f37d83f7b8cb03a2e24affbff.png)
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(1)棒ab初速度的最大值;
(2)棒ab以(1)问的初速度开始滑行,沿导轨向上滑行的最大距离为s,求ab棒上滑的过程中棒cd中产生的热量(不计电磁辐射).
更新时间:2018-07-22 09:37:36
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【推荐1】如图甲所示,间距为L、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上。在区域Ⅰ内有方向垂直于斜面的匀强磁场,磁感应强度恒为B不变;在区域Ⅱ内有垂直于斜面向下的匀强磁场,其磁感应强度Bt的大小随时间t变化的规律如图乙所示。t=0时刻在轨道上端的金属细棒ab从如图位置由静止开始沿导轨下滑,同时下端的另一金属细棒cd在位于区域Ⅰ内的导轨上也由静止释放。在ab棒运动到区域Ⅱ的下边界EF之前,cd棒始终静止不动,两棒均与导轨接触良好。已知cd棒的质量为0.6m、电阻为0.3R,ab棒的质量、阻值均未知,区域Ⅱ沿斜面的长度为L,在t=tx时刻(tx未知)ab棒恰好进入区域Ⅱ,重力加速度为g。求:
(1)区域Ⅰ内磁场的方向;
(2)通过cd棒中的电流大小和方向;
(3)ab棒开始下滑的位置离区域Ⅱ上边界的距离。
(1)区域Ⅰ内磁场的方向;
(2)通过cd棒中的电流大小和方向;
(3)ab棒开始下滑的位置离区域Ⅱ上边界的距离。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/6/11/2482490558816256/2482958377443328/STEM/72b2d5e1-3322-4bf6-b94b-93a1eb5847c0.png?resizew=327)
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【推荐2】如图所示,磁感应强度B=0.2 T的匀强磁场中有一折成30°角的金属导轨aOb,导轨平面垂直磁场方向,一条直导线MN垂直Ob方向放置在导轨上并接触良好.当MN以v=4 m/s的速度从导轨O点开始向右沿水平方向匀速运动时,若所有导线(轨)单位长度的电阻r=0.1Ω/m,求:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/8/1/2001222409363456/2002396119744512/STEM/7380a2aa098c4315ac5062367fb5bd39.png?resizew=129)
(1)经过时间t后,闭合回路的感应电动势的瞬时值;
(2)闭合回路中的电流大小和方向.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/8/1/2001222409363456/2002396119744512/STEM/7380a2aa098c4315ac5062367fb5bd39.png?resizew=129)
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【推荐1】某校科技实验小组研制的风速实验装置,由风杯组系统(图1)和电磁信号产生与采集系统(图2)两部分组成;电磁信号产生器由处于圆环形均强磁场和固定于风杯轴上的导体棒组成,磁场区域的内外半径分别为r1和r2。当风以一定的速度流动时,对风杯产生一定的风力,使风杯组绕着水平轴沿顺时针方向转动起来,带动导体棒同步匀速转动,切割磁感线产生感应电流。由于实验装置的导体棒每转一周与弹性簧片短暂接触一次,从而产生周期性的脉冲电流i,由电流传感器采集此电流i,并对其进行处理,可得到周期性的脉冲电流波形图如图3所示。已知有脉冲电流时,回路的总电阻为R,风杯中心到转轴的距离为L,图3中T、Im为已知量。试回答下列问题:
(1)判断导体棒上的O点和A点中哪个点的电势高;
(2)风杯转动的线速度大小;
(3)均强磁场的感应强度B大小。
(1)判断导体棒上的O点和A点中哪个点的电势高;
(2)风杯转动的线速度大小;
(3)均强磁场的感应强度B大小。
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【推荐2】如图甲所示,固定轨道由倾角为
的斜导轨与水平导轨用极短的圆弧导轨平滑连接而成,轨道所在空间存在方向竖直向上、磁感应强度大小为
的匀强磁场,两导轨间距为
,上端用阻值为
的电阻连接.在沿斜导轨向下的拉力(图中未画出)作用下,一质量
的金属杆
从斜导轨上某一高度处由静止开始(
)沿斜导轨匀加速下滑,当金属杆
滑至斜轨道的最低端
处时撤去拉力,金属杆
在水平导轨上减速运动直至停止,其速率
随时间
的变化关系如图乙所示(其中
和
为已知).金属杆
始终垂直于导轨并与导轨保持良好接触,导轨和金属杆
的电阻以及一切摩擦均不计.求:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/26/214657c1-c81b-49be-a3bd-180ee2d031c1.png?resizew=282)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/26/4ef8ccd5-59f7-416c-be25-d90b73eda7c0.png?resizew=199)
(1)金属杆
中通过的最大感应电流
;
(2)金属杆
沿斜导轨下滑的过程中,通过电阻
的电荷量
;
(3)撤去拉力后,杆
在水平导轨上运动的路程
.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c24095e409b025db711f14be783a406c.png)
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(1)金属杆
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(2)金属杆
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4aa0df7f1e45f9de29e802c7f19a4f64.png)
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(3)撤去拉力后,杆
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(0.4)
【推荐3】某发光二极管D的伏安特性曲线如图甲所示,在达到正向导通电压UD=2.5V后才能够发光。因其发光时的伏安特性曲线斜率极大,可近似认为它发光后两端电压保持UD=2.5V不变;电压小于UD或加反向电压时,它均处于截止状态,通过的电流为0。如图乙所示,现将其连接在固定于水平面上的、电阻不计的两条平行导轨之间,两导轨间距离为L=0.1m,整个导轨处于方向竖直向下、大小为B=10T的匀强磁场中。取一根长度也为L、质量为m=0.01kg、电阻为R=200Ω的匀质电阻棒,将其垂直置于两导轨上面,与两导轨间的动摩擦因数为μ=0.125.。现给该导体棒一个水平向右、大小为v0=12.5m/s的初速度,后续过程中导体棒与两导轨始终保持良好接触,经过t=3.2s后发光二极管熄灭。试求:
(1)D刚熄灭时,电阻棒的速度大小;
(2)初始时刻,回路中的电流大小和电阻棒的加速度大小;
(3)电阻棒运动的整段过程中,它位移的大小;
(4)电阻棒运动的整段过程中,它内部产生的焦耳热。
(1)D刚熄灭时,电阻棒的速度大小;
(2)初始时刻,回路中的电流大小和电阻棒的加速度大小;
(3)电阻棒运动的整段过程中,它位移的大小;
(4)电阻棒运动的整段过程中,它内部产生的焦耳热。
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(0.4)
【推荐1】如图所示,两根水平轨道
、
放置在水平桌面上,两根半径为
的
圆弧轨道
、
和水平轨道
、
平滑连接,水平轨道末端
恰好在桌子边缘,轨道
和
的间距为
,桌面距地面高
。空间中存在竖直向上匀强磁场,磁感应强度大小为B。ab和cd是质量均为m,长度均为l,电阻均为r的金属棒,金属棒cd 放置在水平轨道左端MM'处,金属棒ab在圆弧轨道上端
处。不考虑轨道电阻,金属棒与导轨接触良好,忽略一切阻力,水平轨道足够长,金属棒cd处于锁止状态,在外力作用下使金属棒ab沿圆弧轨道匀速下滑,当金属棒ab滑至圆弧轨道底端时撤去外力和cd棒的锁止,ab棒与cd棒发生弹性碰撞,经过一段时间后ab棒和cd棒间距不再发生变化,最终两棒从桌面边缘飞出,已知两棒从桌面飞出的水平射程为h,重力加速度为g。求:
(1)金属棒ab在圆弧轨道运动的速度大小v0;
(2)外力做功的大小;
(3)ab棒和cd棒在平直轨道间距不变时,两棒的间距d。
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(1)金属棒ab在圆弧轨道运动的速度大小v0;
(2)外力做功的大小;
(3)ab棒和cd棒在平直轨道间距不变时,两棒的间距d。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/16/3e6b7035-8f99-4c78-8e1f-cef192ccd0a1.png?resizew=270)
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名校
【推荐2】如图,光滑平行导轨MN、PQ倾斜放置,导轨平面倾角θ=30°,导轨下端连接R=0.5
的定值电阻,导轨间距L=1m。质量为m=0.5kg、电阻为r=0.1
、长为1m的金属棒ab放在导轨上,用平行于导轨平面的细线绕过定滑轮连接ab和质量为M=1kg的重物A,垂直于导轨的虚线上方有垂直于导轨平面向下的匀强磁场,ab开始的位置离虚线距离为x0=0.4m,由静止同时释放A及ab,当ab刚进磁场时加速度为零,ab进入磁场运动x1=1m时剪断细线,ab刚要出磁场时,加速度为零,已知重力加速度取g=10m/s2,导轨足够长且电阻不计,ab运动过程中始终与导轨垂直并与导轨接触良好,A离地足够高。求:
(1)ab刚到达磁场时的速度和匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)剪断细线的瞬间,ab的加速度多大?从开始运动到剪断细线的过程中,通过电阻R的电量为多少?
(3)ab在磁场中运动过程中,电阻R中产生的焦耳热为多少?
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cffa35373ec4e4684107b42adb7a5161.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cffa35373ec4e4684107b42adb7a5161.png)
(1)ab刚到达磁场时的速度和匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)剪断细线的瞬间,ab的加速度多大?从开始运动到剪断细线的过程中,通过电阻R的电量为多少?
(3)ab在磁场中运动过程中,电阻R中产生的焦耳热为多少?
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